元组的单子（单子，状态）？

Question

我正在尝试使用 Monad 编写 Haskell "number-guessing" 游戏程序，但我被卡住了：
我尝试了简单的状态 monad：

data SM a = SMN (S -> (a, S))
instance Monad SM where
 SMN c1 >>= fc2 = SMN (\s0 -> let (r, s1) = c1 s0 in
                                let SMN c2 = fc2 r in
                                  c2 s1)

而且我需要在元组 (a, S) 的 "IO-side" 上执行 IO 任务，也就是说，我尝试做类似的事情：

SMN c1 >>= fc2 = SMN (\s0 -> let (r, s1) = c1 s0 in
                               let SMN c2 = fc2 r in
                                 let (r1, s2) = c2 s1 in
                                   let r2 = r1 >>= (\_ -> r) in
                                     (r2, s2))

简而言之，我想定义的绑定运算符与原始状态 monad 相同，只是我们绑定了 r1 和将参数传递给 r 的常量函数（以便将这两个操作链接在一起） .但是 ghc 告诉我 a 是刚性类型变量……这是什么意思？我不能在一个绑定运算符中使用另一个绑定运算符？
如果是这样，那么有没有办法实现这样的绑定运算符？怎么样？
由于我是 Haskell 的新手（我想我可能对函数

有一个符号错误

\_ -> r

)，欢迎大家提出意见和参考，在此先致谢。
P.S。我对数据类型 SM 和类型构造函数 SMN 使用了不同的符号，以区分它们。

Answer 1

(>>=)的类型是：

Monad m => m a -> (a -> m b) -> m b

由于您正在为 SM 编写实例，因此您实例中的绑定类型是

SM a -> (a -> SM b) -> SM b

请注意，a 和 b 都是完全不受限制的类型变量。这意味着无论我选择在其中放置什么类型，您提供的任何实现 都必须 有效。特别是，我可以为 a 和 b 选择 Int：

SM Int -> (Int -> SM Int) -> SM Int

现在很清楚为什么您的实现不好：它将尝试将 Int 视为单子操作并对其调用 (>>=)。

如果你希望能够在你的绑定中执行单子操作，你将不得不以某种方式谈论你的类型中的单子；例如，一种标准方法是定义

data SMT m a = SMT (S -> m (a, S))

并给出一个例子：

instance Monad m => Monad (SMT m) where -- ...

然后可以恢复正常的 SM，如果你愿意，可以使用 Identity monad 作为嵌套的 monad。

元组的单子（单子，状态）？

A monad of tuples (monad, state)?

io

monads

haskell

state-monad